内胎专用炭黑生产工艺制造技术

一种内胎专用炭黑N666生产工艺，包括以下步骤：第一步：选用高BMCI、高出油率的原油作为炭黑原料油；第二步：原料油经0.4‑2.0MPa压力的压缩空气或蒸汽雾化在新型反应炉NTD段与1000℃‑2000℃高温旋转双气流混合；第三步：在QTD前段增加逆向喷射的主急冷水枪，迅速急冷，增加了炭黑总结构中一次结构的比例，减少二次结构的生成；第四步：炭黑烟气经过主袋滤器收集分离，分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存。本发明专利技术最后适当提高造粒过程中的造粒机转速，达到提高炭黑一次结构CDBP的目的，从而满足炭黑在胶料中的高定伸应力的要求。

Carbon black N666 production process for inner tube

A process for the production of carbon black N666 for inner tube, which comprises the following steps: the first step: high BMCI, high oil yield of crude oil as carbon black raw oil; the second step: raw oil by 0.4 2.0MPa pressure of compressed air or steam atomization in the new reactor NTD and 1000 DEG C 2000 DEG C high temperature rotating gas flow mixture the third step: increase; quench gun reverse jet in QTD phase, rapid quenching, increase a proportion of the total structure of carbon black structure, reduce the two generation structure; the fourth step: carbon black smoke through the main bag filter for gas heating furnace were collected, and the boiler exhaust gas separation. Carbon black by granulating and drying after storage. The present invention finally increase speed granulator granulation process, to improve the structure of a CDBP carbon black, carbon black in the rubber to meet the requirements of high modulus stress.

【技术实现步骤摘要】
内胎专用炭黑N666生产工艺
本专利技术涉及炭黑生产领域，具体是生产内胎专用炭黑的工艺技术。
技术介绍
炭黑是橡胶行业选用的主要补强填充剂，N660炭黑适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。因此N660炭黑也称为通用炉黑。但是传统的N660炭黑在轮胎内胎实际应用中无法满足内胎高定伸的需求，因此本专利技术提供了一种新型内胎专用炭黑N666的工艺技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种高定伸的内胎专用炭黑N666生产工艺。本专利技术是通过如下技术方案来实现的：一种内胎专用炭黑N666生产工艺，包括以下步骤：第一步：选用高BMCI、高出油率的原油作为炭黑原料油，原料油出油率控制在50%以上，BMCI（芳烃指数）值控制在180以上；第二步：原料油经0.4-2.0MPa压力的压缩空气或蒸汽雾化在新型反应炉NTD段与1000℃-2000℃高温旋转双气流混合，增加了分子碰撞频率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反应段快速结合成炭黑聚集体；NTD段为原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离；第三步：在QTD前段增加逆向喷射的主急冷水枪，迅速急冷，增加了炭黑总结构中一次结构的比例，减少二次结构的生成；QTD前段为喉管端面到一次急冷水枪的距离；第四步：炭黑烟气经过主袋滤器收集分离，分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存。作为优选，所述步骤第三步原传统的N660在QTD末段使用4只径向喷射的一次急冷水枪，经工艺改进后，根据炭黑反应的基本原理，在QTD前段增加2支逆向喷射的主急冷水枪，提高炭黑一次结构即CDBP，从而达到提升定伸的要求。作为优选，所述步骤第四步中增加炭黑造粒机转速，减少二次结构的生成，提高炭黑一次结构，造粒机电动机的频率43HZ频率，造粒机转速430r/min转/分钟；或造粒机电动机的频率45HZ频率，造粒机转速450r/min转/分钟。作为优选，所述步骤第一步，炭黑原料油为煤焦油或蒽油或乙烯焦油或炭黑油。本专利技术在炭黑生成反应中先通过原油检测挑选出高出油率、高BMCI的原油作为原料油，再使用高压过热蒸汽替代传统0.6MPa雾化空气进行原料油雾化，然后在反应过程中增加逆向喷射主急冷水以提高急冷效果，最后适当提高造粒过程中的造粒机转速，达到提高炭黑一次结构CDBP的目的，从而满足炭黑在胶料中的高定伸应力的要求。本专利技术的内胎专用炭黑指标已不属于GB3778-2011橡胶用炭黑N660技术指标范畴，因此重新命名此内胎专用炭黑牌号为N666，同时制定了N666指标的企业标准《炭黑技术指标及管理规范》Q/ZQS.J07.01-2016。N666生产技术指标如下：品种名称吸碘值g/kg吸油值10-5m3/kg压缩样吸油值10-5m3/kg外表面积103m2/kg总表面积103m2/kg加热减量%300%定伸应力Mpa筛余物PPM倾注密度Kg/m灰分%N66636±5106±569-7930-4029-39≤1.0-2.2±1.5≤200440±40≤0.7附图说明：图1为N666炭黑反应过程；图2炭黑反应微观变化过程：炭晶核→聚集体→炭黑；图3炭黑聚集体的类型；图4炭黑聚集体的结构。具体实施方式：炭黑生产反应聚集体微观结构如图1—图4。以下通过具体实施方式进一步对本专利技术的内容进行阐述。年产3万吨软质炭黑生产线采用本专利技术生产N666炭黑。实施案例11）选用BMCI指数180，出油率50%以上的煤焦油CBO-01作为炭黑原料油；原料油经0.6MPa的雾化空气雾化在新型反应炉NTD（原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离）段与1500℃高温旋转双气流混合，增加了分子碰撞频率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反应段快速结合成炭黑聚集体。3）在QTD（喉管端面到一次急冷水枪的距离）后段使用4支径向喷射的一次急冷水枪，终止炭黑继续反应。4）炭黑烟气经过主袋滤器收集分离，分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒(造粒机频率43HZ)干燥后储存。实施案例21）选用BMCI指数180，出油率50%以上的煤焦油CBO-01作为炭黑原料油；2）原料油经0.6MPa的雾化空气雾化在新型反应炉NTD（原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离）段与1500℃高温旋转双气流混合，增加了分子碰撞频率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反应段快速结合成炭黑聚集体。3）在QTD（喉管端面到一次急冷水枪的距离）前段增加两支逆向喷射的主急冷水枪，迅速进行急冷，在后段使用对向2支径向喷射的一次急冷水枪，保证炭黑终止反应。4）炭黑烟气经过主袋滤器收集分离，分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒(造粒机频率45HZ)干燥后储存。实施案例31）选用BMCI指数180，出油率50%以上的煤焦油CBO-01作为炭黑原料油；2）原料油经0.9MPa的过热蒸汽雾化在新型反应炉NTD（原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离）段与1500℃高温旋转双气流混合，增加了分子碰撞频率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反应段快速结合成炭黑聚集体。3）在QTD（喉管端面到一次急冷水枪的距离）前段增加两支逆向喷射的主急冷水枪，迅速进行急冷，在后段使用对向2支径向喷射的一次急冷水枪，保证炭黑终止反应。4）炭黑烟气经过主袋滤器收集分离，分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒(造粒机频率45HZ)干燥后储存。验证效果以上三个实施案例生产的炭黑检测数据如下：序号测试项目实施案例1实施案例2实施案例31吸碘值g/kg（GB3780.1）3635372DBP吸收值10-5m3/kg（GB/T3780.2）901031063CDBP吸收值10-5m3/kg（GB/T3780.2）7073754NSA103m2/kg（GB/T10722）3231325STSA103m2/kg（GB/T10722）2929294加热减量%（GB/T3780.8）0.260.390.305灰份%（GB/T3780.10）0.20.30.3645µm筛余物mg/kg67278537300%定伸应力MPa（GB/T3780.18）-2.9-1.6-1.3根据炭黑应用反馈，案例3应用效果最佳，300%定伸及拉伸强度最符合内胎应用的要求。由效果实施例可见，采用本专利技术后的炭黑300%定伸应力增加，拉伸强度增加，并且以实施案例3中所述工艺及指标为最符合内胎用炭黑要求，此结果验证了本专利技术的有效性。本专利技术要求保护不仅是工艺技术方案及本产品技术指标，也包括此类工艺生产的炭黑产品。如有在此工艺技术上的更新，也应列入专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内胎专用炭黑N666生产工艺，其特征在于包括以下步骤：第一步：选用高BMCI、高出油率的原油作为炭黑原料油，原料油出油率控制在50%以上，BMCI（芳烃指数）值控制在180以上；第二步：原料油经0.4‑2.0MPa压力的压缩空气或蒸汽雾化在新型反应炉NTD段与1000℃‑2000℃高温旋转双气流混合，增加了分子碰撞频率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反应段快速结合成炭黑聚集体；NTD段为原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离；第三步：在QTD前段增加逆向喷射的主急冷水枪，迅速急冷，增加了炭黑总结构中一次结构的比例，减少二次结构的生成；QTD前段为喉管端面到一次急冷水枪的距离；第四步：炭黑烟气经过主袋滤器收集分离，分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存。

【技术特征摘要】
1.一种内胎专用炭黑N666生产工艺，其特征在于包括以下步骤：第一步：选用高BMCI、高出油率的原油作为炭黑原料油，原料油出油率控制在50%以上，BMCI（芳烃指数）值控制在180以上；第二步：原料油经0.4-2.0MPa压力的压缩空气或蒸汽雾化在新型反应炉NTD段与1000℃-2000℃高温旋转双气流混合，增加了分子碰撞频率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反应段快速结合成炭黑聚集体；NTD段为原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离；第三步：在QTD前段增加逆向喷射的主急冷水枪，迅速急冷，增加了炭黑总结构中一次结构的比例，减少二次结构的生成；QTD前段为喉管端面到一次急冷水枪的距离；第四步：炭黑烟气经过主袋滤器收集分离，分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存...

【专利技术属性】
技术研发人员：来林华，胡跃军，徐鑫泉，孙亚光，蒋利萍，
申请(专利权)人：杭州中策清泉实业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33